第6篇鋼結構工程
10 高強度螺栓施工工藝
適用範圍：本章適用於工業與民用建築鋼結構工程中的高強度螺栓連線的施工與驗收。
圖10.1.1 大六角頭高強度螺栓連線副
另一種是扭剪型高強度螺栓連線副，即由乙個扭剪型高強度螺栓，乙個螺母和乙個墊圈組成，如圖10.1.2所示。
圖10.1.2 扭剪型高強度螺栓連線副
就其連線副的等級來說，按照國際標準，我國分8.8級和10.9級兩個級別，對扭剪型高強度螺栓來說只有10.
9級一種。高強度螺栓所使用的鋼材材質基本上都採用了20mntib鋼。
11 材料要求
12 高強度螺栓的規格數量應根據設計的直徑要求，按長度分別進行統計，根據施工實際需要的數量多少、施工點位的分布情況、構件加工質量和運輸損壞情況、現場的儲運條件、工程難度等因素，考慮2-5%的損耗，進行採購。
13 高強度螺栓連線副必須經過以下試驗符合規範要求時方可出廠：
1 材料的爐號、製作批號、化學效能與機械效能證明或試驗。
2 螺栓的楔負荷試驗。
3 螺母的保證荷載試驗。
4 螺母及墊圈的硬度試驗。
5 連線件的扭矩係數試驗（註明試驗溫度）。大六角頭連線件的扭矩係數平均值和標準偏差；扭剪型連線件的緊固軸力平均值和變異係數。
6 緊固軸力係數試驗。
7 產品規格，數量，出廠日期，裝箱單。
14 主要機具
15 高強度螺栓施工最主要的施工機具就是力矩扳子，根據施工物件分別有：
1 扭剪型高強度螺栓用扳子。
目前我們在市場上常見的日本產扭剪型高強度螺栓扳子的效能引數見表10.2.1-1。
表10.2.1-1 日本產扭剪型高強度螺栓用扳子的效能
2 扭矩型高強度螺栓扳子（大六角螺栓適用）。
電動扭矩扳子一般由機體、扭矩控制盒、套筒、反力承管器、漏電保護器組成，常用的電動扭矩扳子效能參見表10.2.1-2。
表10.2.1-2 電動扭矩扳子效能
3 軸力計：10000qle。
可調扭矩值範圍：98～980n·m
主視表精度：4.9 n·m
副視表精度：0.49 n·m
負荷方向：↙
柄長度：1.4m
4 通用機具、手動工具。
為提高施工效率，我們一般還可以選用風動扳手進行初擰，根據風動扳手的標準扭矩調節空氣壓力即可初步設定扳手的輸出扭矩，用於螺栓的初擰，可大大提高施工效率。
其他必備的工具有：檢測合格的力矩扳手（其中至少一把應送有關部門進行校準，在施工中一般不用於直接施工，專用於其他施工工具的校準和施工檢測）、手動棘輪扳手、橄欖衝子（俗稱過眼衝釘，形似橄欖）、力矩倍增計、手錘、鋼絲刷等。
16 作業條件
17 高強度螺栓長度的選用。
高強度螺栓緊固後，以絲扣露出2-3扣為宜，乙個工程的高強度螺栓，首先按直徑分類，統計出鋼板束厚度，根據鋼板束厚度，按下列公式選擇所需長度：
螺栓長度=板束厚度+附加長度
螺栓長度取整為5mm的倍數，餘數2舍3進，對於長度特別長的可以取為10mm的整倍數進行歸類。
表10.3.1 國產高強度螺栓的附加長度參考值
18 施工軸力與終擰力矩的換算。
表10.3.2-1和表10.
3.2-2列出了一般國產和進口（日本產）高強度螺栓允許的施工軸力。設計給出了軸力時按設計要求施工，如果設計沒有給出高強度螺栓的軸力要求，我們可按該錶選用，施工軸力比設計軸力一般要增加10%。
表10.3.2-1 國產大六角頭高強度螺栓施工軸力（kn）
表10.3.2-2 進口高強度螺栓的軸力（kn）
對於大六角高強度螺栓，施工時必須把施工軸力換算為施工扭矩作為施工控制引數，大六角頭高強度螺栓施工扭矩可由下式確定：
tc=k·pc·d
式中： tc—施工扭矩（n·m）；
k—高強度螺栓連線副的扭矩係數平均值，該值由複驗測得的合格的平均扭矩係數代入；
pc——高強度螺栓施工預拉力（kn）；
d—高強度螺栓螺桿直徑（mm）。
19 高強度螺栓安裝前的試驗。
高強度螺栓使用前，應按《鋼結構工程施工質量驗收規範》gb50205—2001的有關規定對高強度螺栓及連線件至少進行以下幾項檢驗：
1 高強度螺栓連線副扭矩係數試驗：
大六角頭高強度螺栓，施工前按每一批，複驗扭矩係數，每批覆驗8套。
2 緊固軸力試驗：
扭剪型高強度螺栓施工前，按每3000套螺栓為一批，不足3000套的按一批計，每批覆驗8套高強度螺栓的緊固軸力，其平均值和變異係數應符合10.3.3的規定。
表10.3.3 扭剪型高強度螺栓緊固軸力及變異係數
3 連線件的摩擦係數（又稱抗滑移係數）試驗及複驗：
採用與鋼構件同材質，同樣摩擦面處理方法，同批生產，同等條件堆放的試件，每批三組，由鋼構件製作廠及安裝現場分別作摩擦係數試驗。試件數量，以單項工程每2000t為一批，不足2000t者視作一批。試件的具體要求和檢驗方法按照《鋼結構工程施工質量驗收規範》gb50205—2001的有關要求。
20 作業指導書的編制和技術交底。
施工前應當根據本工藝標準的質量技術要求結合工程實際編制專項作業指導書，用書面的形式、根據工作範圍、作業要求交底到每乙個施工人員。針對不同的施工和施工管理人員，技術交底應明確其施工安全、技術責任，使之清楚地知道他的上道工序應達到什麼質量要求，使用什麼特別的施工方法，施工中發現問題按照什麼途徑尋求技術指導和援助，達到什麼施工質量標準，如何交接給下一施工工序等，使整個施工程序良性有序。
21 高強度螺栓的制孔按表10.3.5-1的要求選配，高強度螺栓鏈結構件制孔允許偏差見表10.3.5-2。
表10.3.5-1 高強度螺栓制孔選配表
注：承壓型連線（如柱或抗剪桁架的壓桿連線）中的高強度螺栓孔徑可按表中值減少0.5～1.0mm。
表10.3.5-2 高強度螺栓連線構件制孔允許偏差
根據表10.3.5-1、10.
3.5-2檢查螺栓孔的孔徑尺寸,對孔邊毛刺必須徹底清除掉。對螺栓﹑螺母﹑墊圈進行裂紋抽查,重點工程要逐個檢查。
同一批號﹑規格的螺栓﹑螺母﹑墊圈配套裝箱使用。鋼結構安裝的剛度單元內的框架構件已經吊裝到位，校正合格後應及時進行高強度螺栓的施工。
22 操作工藝
10.4.1工藝流程
10.4.2高強度螺栓的儲存。
1 高強度螺栓連線副由製造廠按批號，一定數量同一規格配套後裝為一箱（桶），從出廠至安裝前嚴禁隨意開包。在運輸過程中應輕裝輕卸，防止損壞，防雨防潮。當包裝破損，螺栓有汙染等異常現象時，應及時用煤油清洗，並按高強度螺栓驗收規程進行複驗，經複驗扭矩係數合格後，方能使用。
2 工地儲存高強度螺栓時，應放在乾燥、通風防雨，防潮的倉庫內，並不得損傷絲扣和沾染髒物（即封閉，不吸油，不損傷螺紋）。連線副入庫應按包裝箱上註明的規格、批號分類存放，安裝時，要按使用部位，領取相應規格、數量、批號的連線副，當天沒有用完的螺栓，必須裝回乾燥、潔淨的容器內，妥善保管並盡快使用完畢，不得亂放亂扔；
3 使用前應進行外觀檢查，表面油膜正常無汙物的方可使用。
4 使用開包時應核對螺栓的直徑、長度；
5 使用過程中不得雨淋，不得接觸泥土、油汙等髒物。
10.4.3高強度螺栓的緊固方法。
高強度螺栓的緊固是用專門扳手擰緊螺母，使螺桿內產生要求的拉力。
1 大六角頭高強度螺栓一般用二種方法擰緊，即扭矩法和轉角法。
扭矩法分初擰和終擰二次擰緊。初擰扭矩用終擰扭矩的30%～50%，再用終擰扭矩把螺栓擰緊。如板層較厚，板疊較多，初擰的板層達不到充分密貼，還要在初擰和終擰之間增加復擰，復擰扭矩和初擰扭矩相同或略大。
轉角法也分初擰和終檸二次進行。初擰用定扭矩扳子以終擰扭矩的30～50%進行。使接頭各層鋼板達到充分密貼，再在螺母和螺栓杆上面通過圓心畫一條直線，然後用扭矩扳子轉動螺母乙個角度，使螺栓達到終擰要求。
轉動角度的大小在施工前由試驗確定。
2 扭剪型高強度螺栓緊固也分初擰和終擰二次進行：
初擰用定扭矩扳手，以終擰扭矩的30%～50%進行，使接頭各層鋼板達到充分密貼，再用電動扭剪型扳子把梅花頭擰掉，使螺栓杆達到設計要求的軸力（如圖10.4.3）。
對於板層較厚，板疊較多，安裝時發現連線部位有輕微翹曲的連線接頭等原因使初擰的板層達不到充分密貼時應增加復擰，復擰扭矩和初擰扭矩相同或略大。
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